Урок № 54. Образование мочи. Регуляция мочеобразования

Цели урока: раскрыть механизм образования первичной и вторичной мочи; про­должить развитие понятия об организме как едином целом, постоянстве внутрен­ней среды организма.

Оборудование: карточки для индивидуального опроса, бланки с анализами мочи, таблица «Органы выделения», вырезки статей, рисунков из журналов и газет о забо­леваниях мочевыделительной системы.

Ход урока

Организационный момент

Актуализация опорных знаний

Индивидуальная работа по карточкам

Биологический диктант

Назовите органы, выводящие из организма конечные продукты обмена. (Кожа, почки, легкие.).

Перечислите органы мочевыделительной системы. (Почки, мочеточники, мо­чевой пузырь, мочеиспускательный канал.)

Полый мышечный орган, в котором накапливается моча. (Мочевой пузырь.)

Жидкий продукт выделения, образующийся в почках. (Моча.)

Основная структурно-функциональная единица почки. (Нефрон.)

Окруженное капсулой сплетение капилляров между приносящей и вынося­щей артериями коркового слоя почки. (Капиллярный клубочек.)

Парный орган бобовидной формы темно-красного цвета. (Почки.)

Удаление из организма веществ, не участвовавших в обмене веществ. (Дефе­кация.)

Плотное, эластичное образование, покрывающее сверху вещество почки (капсула).

Трубочки с толстыми мышечными стенками, соединяющие почки с моче­вым пузырем. (Мочеточники.)

Примеры вопросов и заданий обязательного уровня для фронтального опроса.

Назовите продукты окисления жиров, углеводов, белков. Почему они должны быть выделены из организма?

Какую роль в организме выполняют почки?

Какую роль играет выделительная система в обмене веществ?

Где расположены почки в организме человека?

Изучение новой темы

В результате преобразований поступивших питательных веществ образуются конечные продукты обмена, которые необходимо удалять. Нам сегодня предстоит ответить на следующий вопрос: каким образом органы выделения осуществляют «отбор» продуктов обмена, подлежащих выведению во внешнюю среду?

Почки в нашем организме работают с огромной нагрузкой. За 1 мин через них проходит 1000-1200 мл крови, а за сутки вся кровь организма пройдет через почки около 200 раз.

Снабжение почек кровью отличается от снабжения кровью других органов тела.

Почка дарит нам «чудесную сеть – артериальную». Нигде в организме, кроме по­чек, не встречается такая последовательность сосудов: артерия – капилляр – арте­рия. Приносящая почечная артерия в клубочке разбивается на капилляры, а выно­сящая артерия разбивается на капилляры повторно, на этот раз ,оплетая систему канальцев, и лишь после этого кровь собирается в вену.

Эта особенность позволяет организму быстро избавляться от ненужных и вред­ных продуктов распада.

Основной функцией нефрона является мочеобразование, которое осуществляет­ся за счет трех последовательных процессов:

ультрафильтрация (клубочковая фильтрация);

канальцевая реабсорбция (обратное всасывание);

секреция.

Учитель предлагает школьникам заполнить таблицу по ходу его рассказа.

Кровь по приносящей артерии попадает в клубочек, состоящий примерно из 50 капиллярных петель и окруженный почечной капсулой. Причем приносящий кровь сосуд почти в 2 раза шире выносящего, благодаря чему в капиллярах клубочки со­здается избыточное давление. (Давление крови в приносящей артерии 95, в капил­лярном клубочке – 57, а в выносящем сосуде – 25 мм. рт. ст.). Благодаря этому кровь фильтруется через мембраны клеток капиллярного клубочка и капсулы. Так возни­кает первичная моча, содержащая множество полезных для организма веществ (глю­коза, витамины, некоторые минеральные соли, аминокислоты, воду), растворенные шлаки (мочевину, мочевую кислоту, креатинин и другие продукты распада).

Лейкоциты, эритроциты, тромбоциты и белки плазмы крови альбумины и глобу­лины не могут выходить из капилляров – они задерживаются капиллярами клубоч­ка. Таким образом, по химическому составу клубочковый фильтрат сходен с плаз­мой крови. В почке человека за сутки образуется от 150 до 1890 л первичной мочи.

Улыпрафильтрация – процесс пассивный и неизбирательный, т.к. вместе с «отхо­дами» из крови удаляются и вещества, необходимые для жизнедеятельности.

Обратное всасывание части воды и веществ, которые могут быть использованы организмом или нужны для поддержания постоянства внутренней среды, происхо­дит в известных канальцах, оплетенных сетью капилляров.

Длина канальцев нефрона колеблется от 20 до 50 мм, а общая длина всех каналь­цев в двух почках оставляет около 100 км, а поверхность их стенок – 40 м².

Здесь всасывается обратно более 80 % веществ, из клубочкового фильтрата, в том числе вся глюкоза, все аминокислоты, витамины и гормоны и около 85 % хло­ристого натрия и воды. Реабсорбция различных соединений в канальцах проис­ходит пассивно или активно (т.е. транспорт веществ происходит всегда с затратой энергии).

Из 125 мл клубочкового фильтрата, образующихся за 1 мин, 124 мл всасываются обратно.

Механизм обратного всасывания воды тесно связан с активным транспортом ка­тионов через плазматические мембраны клеток. Реабсорбция ионов Na+ представ­ляет собой активный транспорт, требующий затрат большого количества энергии. Вслед за ионами Na+ под влиянием осмотического давления пассивно следует вода. Реабсорбция глюкозы и аминокислот происходит активно – против градиента кон­центрации с помощью специфичных переносчиков, локализованных в мембранах клеток канальцев. Этот процесс происходит совместно с транспортом Na+.

Завершающий процесс носит название канальцевой секреции. Канальцевая секре­ция – это транспорт веществ из крови в просвет канальцев (мочу). Она позволяет быстро экспедировать некоторые ионы, например, калия, органические кислоты (мочевую кислоту), а также ряд чужеродных организму веществ – таких, как анти­биотики (пенициллин).

Канальцевая секреция представляет собой преимущественно активный процесс, происходящий с затратами энергии. Транспортные секретирующие механизмы об­ладают свойством адаптации, т.е. при длительном поступлении вещества в кровоток количество транспортных систем за счет белкового синтеза постепенно увеличива­ется. В этом состоит основное отличие от механизмов реабсорбции.

Кроме того, канальцевый эпителий синтезирует и секретирует вещества, обра­зующиеся в самих жестких эпителия (например, аммиак), которые выделяются с мочой.

За сутки образуется в среднем около 1,5 м мочи. Интенсивность мочеобразова­ния колеблется в течение суток. Ночью оно идет менее интенсивно, чем днем. Моча представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, с относительной плотностью 1005-1025. Плотность зависит от количества находящейся в организ­ме жидкости. Реакция мочи здорового человека обычно слабокислая, однако ее кислотность колеблется в зависимости от характера питания. При потреблении преимущественно белковой пищи реакция мочи становится кислой, при питании

растительной – нейтральной и даже щелочной.